Parametric Response Map as a new MRI approach for the characterization of post-traumatic cerebral edema - DUMAS - Dépôt Universitaire de Mémoires Après Soutenance Accéder directement au contenu
Mémoires Année : 2015

Parametric Response Map as a new MRI approach for the characterization of post-traumatic cerebral edema

Le suivi voxel-à-voxel de l’imagerie de diffusion : un nouveau regard sur l’évolution de l’œdème cérébral post traumatique

Jules Grèze
  • Fonction : Auteur
  • PersonId : 966480

Résumé

Purpose: i) To characterize the nature of cerebral edema in a rat model of diffuse traumatic brain injury (TBI) using parametric response map (PRM) approach compared to classical averaged apparent diffusion coefficient (ADC) analysis; ii) to see whether early acquisition of PRM could predict the short-term evolution toward vasogenic or cellular edema after trauma. Materials and Methods: Eighteen rats subjected to diffuse TBI (TBI group) were compared to 7 sham-operated rats (control group). Diffusion-weighted acquisitions were acquired before (H.ref) and immediately after the insult (H0), and at 60 min (H1) and 120 min (H2) later. Mean ADC values and PRM analysis were performed in two regions of interest (ROI): cortex (cortical ROI) and whole brain (Brain ROI). The diagnostic performance of PRM acquired at H0 to predict the nature of brain edema at H2 was assessed using the area under the receiver-operating characteristic curve (AUC-ROC). Results: Compared to the sham-operated group, TBI group had posttraumatic edema in the cortex ROI using ADC analysis (p=0.04). No difference was found between the two groups where considered the brain ROI (p=0.32 versus sham-operated). PRM approach could detect the presence of posttraumatic edema even in the brain ROI (p<0.01 versus sham-operated). In addition, early PRM analysis could predict the evolution toward vasogenic or cellular edema at H2 (specificity 100%, sensitivity 89%). Conclusion: These findings indicate that PRM approach might be more accurate than ADC analysis to identify post-traumatic brain edema. A better knowledge of the nature of brain edema after TBI may help physician to personalize the patient management.
Introduction : L’étude IRM de l’œdème cérébral (OC) post traumatique est classiquement réalisée par mesure de la valeur moyenne au sein d’une région d’intérêt (ROI) du coefficient de diffusion apparent (ADC). Une technique d’analyse d’image voxel-à-voxel, appelée « parametric response map » (PRM) s’est avérée prometteuse dans l’étude des tumeurs cérébrales. L’objectif de cette étude est de comparer les analyses par PRM et par ROI dans l’étude de l’OC post traumatique chez le rat. Matériel et Méthodes : 18 rats Wistar ont été traumatisés et 7 rats non traumatisés ont formé le groupe contrôle. Les acquisitions étaient réalisées avant le traumatisme (H.ref), puis jusqu’à 2 heures post trauma. Les analyses étaient réalisées sur ROI corticales et cérébrales. La PRM était réalisée en calculant la différence de valeur d’ADC au sein de chaque voxel entre H.ref et chaque temps post trauma. Les fractions de voxels ayant une augmentation, une diminution ou un ADC stable étaient mesurées et la valeur moyenne d’ADC au sein de la ROI calculée. Résultats : L’approche classique a retrouvé une différence d’ADC entre rats traumatisés et rats sham au sein de la ROI corticale (p=0,04) mais pas au sein de la ROI cérébrale (p=0,32). La PRM sur ROI cérébrale a retrouvé cet OC dans le groupe trauma (p<0,001) et a permis de préciser son type (vasogénique, cellulaire ou mixte) et sa localisation. La PRM réalisée après le traumatisme a également permis de prédire le type d’OC à H2 avec précision (Sp 100%, Sn 88,9%). Conclusion : L’analyse PRM est un bon outil pour étudier la complexité de l’OC post traumatique. Elle peut identifier ses différentes composantes et prédire le type d'œdème à H2.
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Dates et versions

dumas-01152546 , version 1 (18-05-2015)

Identifiants

Citer

Jules Grèze. Parametric Response Map as a new MRI approach for the characterization of post-traumatic cerebral edema. Human health and pathology. 2015. ⟨dumas-01152546⟩
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